Material Baja Inhibitor Korosi

Korosi di dalam tanah selain terjadi pada pipa-pipa dan kabel-kabel juga terjadi pada pondasi-pondasi logam yang terendam di dalamnya. Tiang- tiang baja yang dikubur jauh di dalam tanah yang sudah lama tidak digali terkena korosi karena kurangnya oksigen dalam tanah. Pada pemasangan pipa-pipa dalam tanah, tanah yang digali dan kemudian ditutup lagi memungkinkan adanya oksigen terkurung di dalam tanah dapat menyebabkan korosi. Korosi elektrokimia dapat terjadi dalam tanah akibat adanya arus listrik yang disebabkan oleh kebocoran arus listrik dari kabel-kabel jalan rel kereta api atau sumber-sumber lain Trethewey dan Chamberlin, 1991. Tanah harus dianalisis terlebih dahulu sebelum logam- logam dimasukkan ke dalamnya, karena tanah dapat mengandung berbagai macam zat-zat kimia dan mineral-mineral yang korosif. Setelah dianalisis, kita dapat menentukan usaha perlindungan yang tepat terhadap logam-logam tersebut dari serangan korosi di dalam tanah Trethewey dan Chamberlin, 1991.

4. Zat-zat kimia

Zat-zat kimia yang dapat menyebabkan korosi antara lain adalah asam, basa dan garam baik dalam bentuk cair, padat maupun gas. Pada umumnya korosi oleh zat-zat kimia pada suatu material dapat terjadi bila material mengalami kontak langsung dengan zat-zat kimia tersebut.

B. Material Baja

Baja mempunyai kandungan unsur utama yaitu besi. Besi merupakan jenis logam yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam tabel periodik unsur besi mempunyai simbol Fe yang termasuk dalam golongan VIII B dan periode 4 dengan nomor atom 26. Dilihat komposisinya baja terdiri dari 2 jenis, yaitu baja karbon dan baja paduan. Baja karbon dibedakan antara baja karbon rendah, baja karbon menengah dan baja karbon tinggi, sedangkan baja paduan merupakan paduan besi dengan kandungan kromium minimal 10,5. Salah satu jenis baja karbon rendah adalah baja lunak mild steel yang merupakan paduan logam yang terdiri dari besi, karbon, mangan, silikon dan lain-lain. Baja lunak memiliki ketahanan korosi yang baik dalam larutan basa, beberapa senyawa organik, asam pengoksidasi kuat,dan memiliki sifat mekanik yang baik serta mudah dibuat, tetapi baja lunak sangat mudah terkorosi dalam larutan nitrat, hidroksida, dan amonia Roberge, 2000. Tabel 2. Komposisi baja lunak mild steel Unsur Persen Fe C Si Mn P S 94,47 00,16 00,19 04,80 00,16 00,22 Sumber : Roberge 2000.

C. Bentuk-Bentuk Korosi

Menurut Fontana dan Greene 1986, korosi dapat dibagi menjadi enam jenis berdasarkan bentuknya yaitu : korosi batas butir, korosi merata, korosi sumur, korosi celah, korosi galvanik dan korosi erosi.

1. Korosi batas butir

Korosi batas butir merupakan serangan korosi yang terjadi pada batas butir logam atau daerah sekitarnya tanpa serangan yang cukup besar terhadap butirnya sendiri. Seperti yang diketahui bahwa logam merupakan susunan butiran-butiran kristal seperti butiran pasir yang menyusun batu pasir. Butiran-butiran tersebut saling terikat yang kemudian membentuk mikrostruktur. Adanya serangan korosi batas butir menyebabkan butiran menjadi lemah terutama di batas butir sehingga logam kehilangan kekuatan. Dalam hal ini timbul keretakan pada logam akibat korosi melalui batas butir. Retak yang ditimbulkan korosi jenis ini disebut stress corrosion cracking SCC yang terdiri atas retak interglanular dan retak transgranular. Retak intergranular berjalan sepanjang batas butir, sedangkan retak transganular berjalan tanpa menyusuri batas butir tersebut Fontana dan Greene, 1986.

2. Korosi merata

Korosi merata merupakan bentuk korosi yang sering terjadi dan banyak dijumpai pada besi yang terendam dalam larutan asam. Jenis korosi ini terlihat secara merata pada permukaan logam dengan intensitas yang sama, yang akan menjadi tipis secara merata pada permukaannya dengan kecepatan yang hampir sama, sehingga daerah-daerah anoda dan katoda tersebar pada seluruh permukaan. Contohnya sebatang besi Fe atau seng Zn direndam dalam larutan H 2 SO 4, keduanya akan larut dengan laju yang merata pada permukaan logam Fontana dan Greene, 1986.

3. Korosi sumuran

Korosi sumuran adalah korosi yang terjadi pada daerah tertentu. Bentuk korosi ini umumnya disebabkan oleh klorida. Korosi jenis ini terjadi karena komposisi material yang tidak homogen, rusaknya lapisan pelindung, adanya endapan dipermukaan material, serta adanya kerusakan pada bagian material Fontana dan Greene, 1986.

4. Korosi celah

Korosi celah merupakan korosi yang terkonsentrasi pada daerah tertentu. Korosi ini terjadi pada suatu logam di daerah yang berhubungan langsung dengan bahan lain yang bukan logam Fontana dan Greene, 1986.

5. Korosi galvanik

Korosi galvanik terjadi karena perbedaan potensial antara dua logam yang tidak sama. Bila kedua logam ini bersinggungan akan menghasilkan aliran elektron diantara kedua logam tersebut. Logam yang lebih mulia bersifat katodik dan akan diserang korosi lebih kecil, sedangkan logam yang kurang mulia bersifat anodik dan akan lebih mudah diserang korosi Fontana dan Greene, 1986.

6. Korosi erosi

Korosi erosi disebabkan oleh gabungan dari kerusakan elektrokimia dan kecepatan fluida yang tinggi pada permukaan logam. Korosi ini dicirikan oleh adanya gelombang, lembah yang biasanya merupakan suatu pola tertentu Fontana dan Greene, 1986.

D. Inhibitor Korosi

Inhibitor korosi adalah suatu senyawa organik atau anorganik yang apabila ditambahkan dalam jumlah relatif sedikit ke dalam sistem logam akan menurunkan laju korosi logam. Menurut Hermawan 2007, suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan yang korosif dapat secara efektif mengurangi laju korosi. Syarat umum suatu senyawa yang dapat digunakan sebagai inhibitor korosi adalah senyawa-senyawa yang mampu membentuk kompleks atau memiliki gugus fungsi yang mempu membentuk ikatan kovalen koordinasi Dalimunthe, 2004. Dililat dari jenisnya inhibitor korosi terbagi menjadi dua, yaitu inhibitor anorganik dan inhibitor organik. Kedua jenis ini merupakan jenis inhibitor bedasarkan materialnya. Berikut adalah dua jenis inhibitor korosi : 1. Inhibitor anorganik Inhibitor anorganik dapat menginhibisi material logam baik secara anodik atau katodik karena memiliki gugus aktif Wiston, 2000. Inhibitor ini terdiri dari beberapa senyawa anorganik antara lain : fosfat, kromat, dikromat, silikat, borat, molibdat dan arsenat. Senyawa-senyawa tersebut sangat berguna dalam aplikasi pelapisan korosi, namun inhibitor ini memiliki kelemahan yaitu bersifat toksik Ameer, et al., 2000. 2. Inhibitor organik Inhibitor ini berperan sebagai inhibitor anodik dan katodik karena dapat menginhibisi reaksi anodik dan katodik, sehingga akan terjadi penurunan laju korosi yang ditandai dengan melambatnya reaksi anodik, reaksi katodik atau bahkan kedua reaksi tersebut Agrawal, et al., 2004. Senyawa yang digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang mengandung atom nitrogen, sulfur atau oksigen yang mempunyai elektron bebas Stupnisek-Lisac, et al., 2002. Inhibitor organik dapat mempengaruhi seluruh permukaan dari suatu logam yang terkorosi apabila digunakan dalam konsentrasi yang cukup. Efektifitas dari inhibitor ini bergantung pada komposisi kimia, struktur molekul terhadap permukaan logam. Inhibitor organik diklasifikasikan dalam dua bentuk yaitu sintetik dan alami. Inhibitor organik sintetik dapat menghambat laju korosi logam, namun inhibitor ini sangat berbahaya terhadap manusia dan lingkungan karena inhibitor sintetik ini bersifat toksik. Sedangkan untuk inhibitor organik alami bersifat non-toksik dan ramah lingkungan karena berasal dari senyawa bahan alam seperti tumbuh –tumbuhan Oguzie, et al., 2007 dan hewan Cheng, et al., 2007 yang mengandung atom N, O, P, S, dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas yang dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam Ilim dan Hermawan, 2008 Inhibitor organik alami dari hewan telah diteliti, Utami 2007 melaporkan bahwa kitosan dari kulit udang efektif menurunkan laju korosi baja lunak dalam medium air laut buatan yang jenuh gas CO 2 dengan metode gravimetri dan diperoleh persen proteksi sebesar 43,59 . Inhibitor organik alami dari ekstrak tumbuhan telah banyak dilakukan, Lestari dkk 2011 melaporkan bahwa ekstrak air kayu akasia mengandung tanin yang efektif menurunkan laju korosi, pada percobaan ini diperoleh persen proteksi sebesar 36,1 pada konsentrasi 80 mgL dengan metode yang polarisasi potensiodinamik. Stiadi dkk 1999 melaporkan bahwa tanin murni dapat menghambat laju korosi dalam air laut buatan sebesar 49,31 pada konsentrasi 2000 mgL dengan metode gravimetri. Ridwanulloh 2009 melaporkan bahwa tanin murni dapat menginhibisi korosi pada baja dalam larutan NaCl yang jenuh gas CO 2 dengan metode gravimetri, pada penelitian ini diperoleh kondisi optimum 100 mgL dengan nilai persen proteksi sebesar 84,30 . Hermawan 2007 melakukan penelitian tentang laju korosi baja lunak dari beberapa ekstrak metanol tumbuhan daun tembakau, daun lada, daun pepaya, daun teh dan buah pinang yang efektif menurunkan laju korosi baja lunak dengan metode gravimetri dalam medium air laut buatan yang jenuh gas CO 2 , dari kelima ektrak metanol tumbuhan yang digunakan tersebut, ekstrak metanol buah pinang paling efektif menurunkan laju korosi, dengan nilai laju korosi sebesar 0,1542 mmpy dan persen proteksi sebesar 85,28 .

E. Tanaman Pinang Areca catechu L.